Introducción a LIGO y a las ondas gravitacionales

Fuentes de ondas gravitacionales


3D visualization of gravitational waves produced by 2 orbiting black holes. [Image: Henze, NASA]
3D Visualization of Gravitational Waves Produced by 2 Black Holes
En general, cualquier sistema acelerado no esférico o con simetría cilíndrica produce una onda gravitacional. Piensa en una estrella que se convierte en supernova. Esta explosión produce ondas gravitacionales si la masa no es expulsada de forma esféricamente simétrica, aunque el centro de masa permanezca en la misma posición antes y después de la explosión. Otro ejemplo es el de una estrella rotante. Una estrella perfectamente esférica no produce ondas gravitacionales, pero una irregular sí lo hace.

Las ondas gravitacionales a las que los detectores modernos son sensibles se encontrarían en el rango de frecuencias audibles si fueran ondas de sonido. En este sentido, se puede pensar en los detectores como 'radios de ondas gravitacionales’. Del mismo modo que las ondas de radio no se pueden escuchar sin un aparato de radio que las detecte y descodifique la señal auditiva enviándola a los altavoces, las ondas gravitacionales no se pueden oír sin un detector que las distinga y mande la señal a los altavoces. Todos los procesos físicos que dieron lugar a la creación de una onda gravitacional están codificados en esta 'música’ para que los físicos los descifren. En las descripciones de ondas gravitacionales que se presentan a continuación, el 'sonido’ que producen se usará frecuentemente para ilustrar las propiedades de la señal esperada.

Escucha un ejemplo de la señal de dos estrellas de neutrones fusionándose.

Escucha la misma señal mezclada con ruido. Los ruidos en el detector LIGO son principalmente debidos a vibraciones del ambiente local.

Existen cuatro fuentes principales de ondas gravitacionales causadas por diferentes tipos de movimiento y distribuciones de masa cambiantes - continuas, de sistemas binarios, explosiones, y estocásticas.

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